本發(fā)明涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外觸摸屏及其定位方法。

背景技術(shù)：

觸摸屏是可以檢測(cè)到顯示區(qū)域內(nèi)觸摸存在和觸摸位置的電子系統(tǒng)。在當(dāng)前觸控技術(shù)中，紅外觸摸屏由于其環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)以及可識(shí)別觸摸點(diǎn)數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。

目前常用的紅外觸摸屏為矩形紅外觸摸屏，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括MCU(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)或CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、觸摸面板3以及設(shè)置在觸摸面板3四周的鋁邊框4，所述鋁邊框4設(shè)置在所述觸摸面板3的上側(cè)，其中，所述觸摸面板3為諸如鋼化玻璃等透明的面板，所述觸摸面板3的上側(cè)為紅外觸摸屏可觸摸的一側(cè)；所述鋁邊框4內(nèi)壁上設(shè)置電路板5，電路板5與MCU或CPU電連接，其中，所述電路板5包括PCB板(Printed Circuit Board，印制電路板)；電路板5下相對(duì)設(shè)置若干紅外發(fā)射燈管1和若干紅外接收燈管2，紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2一一對(duì)應(yīng)、且均與電路板5電連接。另外，鋁邊框4相對(duì)的一側(cè)設(shè)置透光條6，紅外發(fā)射燈管1發(fā)出的紅外光經(jīng)過(guò)透光條6后被位于對(duì)面的紅外接收燈管2接收。

一般情況下，紅外觸摸屏中，MCU或CPU采用1對(duì)n(n≥1)方式進(jìn)行掃描，根據(jù)被阻斷或光線(xiàn)減弱的光路計(jì)算發(fā)生觸摸操作的位置。其中，在1對(duì)n掃描方式中，一個(gè)紅外發(fā)射燈管有n條光路，每條光路擁有不同的角度，一個(gè)角度為一個(gè)掃描方向。因此，1對(duì)n掃描方式有n個(gè)掃描方向，每個(gè)掃描方向由一組同斜率的平行光路組成。在一個(gè)掃描方向下，當(dāng)有觸摸發(fā)生時(shí)，每個(gè)觸摸點(diǎn)都會(huì)遮擋住連續(xù)若干條該掃描方向?qū)?yīng)的平行光路，這些連續(xù)被遮擋的光路為當(dāng)前掃描方向下的遮擋區(qū)域。該遮擋區(qū)域即為當(dāng)前掃描方向上觸摸點(diǎn)遮擋的光線(xiàn)在觸摸屏中的位置，進(jìn)而，再根據(jù)其他掃描方向上觸摸點(diǎn)遮擋的光路形成的遮擋區(qū)域?qū)τ|摸點(diǎn)進(jìn)行定位。

然而，如圖2所示，在1對(duì)n掃描方式下，紅外觸摸屏的整體觸摸框劃分為光路密集區(qū)(A區(qū))、光路稀疏區(qū)(B區(qū))和無(wú)光路死區(qū)(C區(qū))，由于光路稀疏區(qū)和無(wú)光路死區(qū)的光路稀疏或無(wú)光路導(dǎo)致觸摸精度低，為了保證紅外觸摸屏的觸摸精度，上述紅外觸摸屏結(jié)構(gòu)中，只能增大紅外觸摸屏整機(jī)外框?qū)挾然蛘咴龃蟛ＡЫz印黑邊來(lái)提高觸摸精度，即通過(guò)紅外觸摸屏整機(jī)外框或者玻璃絲印黑邊覆蓋光路稀疏區(qū)和無(wú)光路死區(qū)，使得光路稀疏區(qū)和無(wú)光路死區(qū)無(wú)法進(jìn)行觸摸，因此導(dǎo)致紅外觸摸屏整機(jī)外框?qū)挾然虿ＡЫz印黑邊的寬度較大(一般都大于20mm)，紅外觸摸屏中實(shí)際操作的可觸摸區(qū)域相對(duì)較小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種紅外觸摸屏及其定位方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了一種紅外觸摸屏，包括：觸摸面板、設(shè)置在所述觸摸面板下側(cè)的印制電路板電路板、若干紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，其中，

所述紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管一一對(duì)應(yīng)、且均電連接至所述電路板；

所述觸摸面板四周相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)分別設(shè)置第一光路反射裝置和第二光路反射裝置，所述第一光路反射裝置用于接收所述紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光、并將所述紅外光反射到所述觸摸面板的上側(cè)，所述第二光路反射裝置用于接收反射到所述觸摸面板上側(cè)的紅外光、并將所述紅外光反射至所述觸摸面板下側(cè)由所述紅外接收燈管接收。

結(jié)合第一方面，在第一方面第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述紅外發(fā)射燈管和相對(duì)應(yīng)的紅外接收燈管相背向設(shè)置。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，在第一方面第二種可能的實(shí)施方式中，相背向設(shè)置的所述紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管在同一水平面上。

結(jié)合第一方面，在第一方面第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述紅外發(fā)射燈管和相對(duì)應(yīng)的紅外接收燈管相向設(shè)置、且不在同一水平面上。

結(jié)合第一方面，在第一方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一光路反射裝置和第二光路反射裝置均包括兩個(gè)夾角為90°、且分別位于所述觸摸面板上下兩側(cè)的紅外反射片，所述紅外反射片均固定在紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，其中，

位于所述觸摸面板上側(cè)的紅外反射片的中心在同一水平面上；

所述第一光路反射裝置中位于所述觸摸面板下側(cè)的紅外反射片的中心與所述紅外發(fā)射燈管在同一水平面上；

所述第二光路反射裝置中位于所述觸摸面板下側(cè)的紅外反射片的中心與所述紅外接收燈管在同一水平面上。

結(jié)合第一方面第四種可能的實(shí)施方式，在第一方面第五種可能的實(shí)施方式中，位于所述觸摸面板上側(cè)的紅外反射片與所述觸摸面板的夾角相同、均為40°～50°。

結(jié)合第一方面第五種可能的實(shí)施方式，在第一方面第六種可能的實(shí)施方式中，位于所述觸摸面板上側(cè)的紅外反射片與所述觸摸面板的夾角均為45°。

結(jié)合第一方面，在第一方面第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，相鄰的紅外發(fā)射燈管和相鄰的紅外接收燈管的間距均大于或等于5mm、且小于或等于22mm。

結(jié)合第一方面第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，相鄰的紅外發(fā)射燈管和相鄰的紅外接收燈管的間距均大于或等于11mm、且小于或等于22mm。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種紅外觸摸屏的定位方法，應(yīng)用于上述任一紅外觸摸屏，所述方法包括：

按照預(yù)設(shè)的掃描方向掃描，獲取每個(gè)掃描方向下的遮擋區(qū)域；

根據(jù)每個(gè)掃描方向下的遮擋區(qū)域，計(jì)算觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)，其中，所述觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)為所述觸摸點(diǎn)在紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框中的坐標(biāo)，所述紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框?yàn)榧t外發(fā)射燈管、紅外接收燈管的像點(diǎn)所圍成的區(qū)域；

根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)，計(jì)算所述觸摸點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，其中，所述觸摸點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)為所述觸摸點(diǎn)在紅外觸摸屏整機(jī)觸摸區(qū)域中的坐標(biāo)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏，將紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管設(shè)置在觸摸面板的下側(cè)，通過(guò)第一光路反射裝置接收紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光，并將紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光反射到觸摸面板的上側(cè)；通過(guò)第二光路反射裝置接收觸摸面板上側(cè)所述第一光路反射裝置反射的紅外光，并將所述紅外光反射給紅外接收燈管。由于紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管均設(shè)置在觸摸面板的下側(cè)，由紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光，經(jīng)第一光路反射裝置反射到觸摸面板上側(cè)，并沿觸摸面板上表面平行傳播后經(jīng)第二光路反射裝置反射到觸摸面板下側(cè)，由紅外接收燈管接收該紅外光，由于在觸摸面板上側(cè)傳播的紅外光之余，觸摸面板的下側(cè)靠近紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管也傳播一定路徑的紅外光，促使原有的光路稀疏區(qū)或無(wú)光路死區(qū)大部分或全部聚集于觸摸面板的下側(cè)，因此觸摸面板上側(cè)的光路密集區(qū)域增大，使得用于覆蓋光路稀疏區(qū)和無(wú)光路死區(qū)的紅外觸摸屏整機(jī)外框?qū)挾然蛘卟ＡЫz印黑邊大大減小或消失，而紅外觸摸屏的可觸摸區(qū)域有效增大，大大提升用戶(hù)點(diǎn)擊觸控、書(shū)寫(xiě)及劃線(xiàn)體驗(yàn)度。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種紅外觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種紅外觸摸屏整體觸摸框的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種紅外觸摸屏的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外觸摸屏的定位方法流程示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種1對(duì)2掃描方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種遮擋區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供一種紅外觸摸屏，如圖3所示，包括觸摸面板3以及設(shè)置在觸摸面板3下側(cè)的電路板5、若干紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2，其中，觸摸面板3的上側(cè)為紅外觸摸屏可觸摸的一側(cè)，觸摸面板3的下側(cè)為與觸摸面板3上側(cè)相對(duì)的一側(cè)。其中，所述觸摸面板3可以為鋼化玻璃，當(dāng)然，在具體實(shí)施過(guò)程中，用戶(hù)也可根據(jù)實(shí)際情況選取其他任意透明材料所作的面板作為觸摸面板，在此不做具體限定。

在本發(fā)明具體實(shí)施例中，觸摸面板3的兩個(gè)長(zhǎng)邊邊緣下側(cè)各設(shè)置一組紅外發(fā)射燈管1和一組紅外接收燈管2；觸摸面板3的兩個(gè)短邊邊緣下側(cè)各設(shè)置一組紅外發(fā)射燈管1和一組紅外接收燈管2。每組的所有紅外發(fā)射燈管或紅外接收燈管均排成一列，長(zhǎng)邊側(cè)的紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2一一對(duì)應(yīng)，短邊側(cè)的紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2也一一對(duì)應(yīng)。

在具體實(shí)施過(guò)程中，紅外發(fā)射燈管1和相對(duì)應(yīng)的紅外接收燈管2可設(shè)置在觸摸面板3下側(cè)內(nèi)陷3-5cm處，即紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2設(shè)置在觸摸面板3下側(cè)距離相鄰最近的長(zhǎng)邊或短邊邊緣的間距為3-5cm的位置。當(dāng)然，3-5cm為紅外發(fā)射燈管1或紅外接收燈管2距離觸摸面板3邊緣間距的最優(yōu)值，在具體實(shí)施過(guò)程中，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定紅外發(fā)射燈管1或紅外接收燈管2距離觸摸面板3邊緣間距為任意數(shù)值，在此不做具體限定。

安裝時(shí)，每組紅外發(fā)射燈管1中相鄰的紅外發(fā)射燈管1的間距均大于或等于5mm、且小于或等于22mm；相對(duì)應(yīng)的，每組紅外接收燈管2中相鄰的紅外接收燈管2的間距與上述相鄰的紅外發(fā)射燈管1的間距相同，也是均大于或等于5mm、且小于或等于22mm。

在本發(fā)明實(shí)施例中，相鄰的紅外發(fā)射燈管1的間距較小時(shí)，紅外發(fā)射燈管較為密集，光路較多，在計(jì)算觸摸點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，計(jì)算工作量大，由于可觸摸區(qū)域的中心位置計(jì)算過(guò)程中還會(huì)有大量的冗余光路，因此，在不降低觸摸點(diǎn)坐標(biāo)精度的同時(shí)，可以適當(dāng)增大相鄰的紅外發(fā)射燈管1和相鄰的紅外接收燈管2的間距。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，相鄰的紅外發(fā)射燈管1和相鄰的紅外接收燈管2的間距可以均大于或等于11mm、且小于或等于22mm。上述間距的設(shè)計(jì)，在保證多點(diǎn)區(qū)分度與精度的前提下，并保證觸摸點(diǎn)坐標(biāo)精度不會(huì)降低的同時(shí)，由于相鄰的紅外發(fā)射燈管1和相鄰的紅外接收燈管2之間的間距增大，同樣的紅外觸摸屏下可設(shè)置的紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管數(shù)量大量減少，從而大大降低紅外觸摸屏的成本；而且，由于紅外發(fā)射燈管及紅外接收燈管較為密集時(shí)，光路較多，計(jì)算觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算工作量大，且可觸摸區(qū)域的中心位置計(jì)算過(guò)程中還會(huì)有大量的冗余光路，而同樣的紅外觸摸屏下大量減少紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管數(shù)量后，能夠有效簡(jiǎn)化電路板布線(xiàn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)復(fù)雜度，并降低計(jì)算量，提升觸屏速度，提升用戶(hù)體驗(yàn)度。在具體實(shí)施過(guò)程中，相鄰的紅外發(fā)射燈管1和相鄰的紅外接收燈管2的間距優(yōu)選為15mm。

當(dāng)然，在具體實(shí)施過(guò)程中，上述間距為相鄰的紅外發(fā)射燈管1和相鄰的紅外接收燈管2的最優(yōu)間距或最優(yōu)間距范圍，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定相鄰的紅外發(fā)射燈管1的間距和相鄰的紅外接收燈管2的間距為任意間距，在此不做具體限定。

本發(fā)明實(shí)施例中的所有紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2均與電路板5電連接，電路板5與MCU或CPU電連接。MCU或CPU可以通過(guò)電路板5控制紅外發(fā)射燈管的時(shí)序，同時(shí)也能控制紅外接收燈管的時(shí)序，并對(duì)所有紅外接收燈管接收的紅外光進(jìn)行采樣、集中處理，計(jì)算出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。在具體實(shí)施過(guò)程中，所述電路板5包括PCB板。

本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏，紅外觸摸屏兩長(zhǎng)邊的外側(cè)各設(shè)置一個(gè)第一光路反射裝置7和一個(gè)第二光路反射裝置8，兩短邊的外側(cè)也各設(shè)置一個(gè)第一光路反射裝置7和一個(gè)第二光路反射裝置8。其中，第一光路反射裝置7設(shè)置在靠近紅外發(fā)射燈管1發(fā)射端的一側(cè)，第二光路反射裝置8設(shè)置在靠近紅外接收燈管2接收端的一側(cè)。第一光路反射裝置7可以接收所述紅外發(fā)射燈管1發(fā)射的紅外光，并將接收的紅外光反射到觸摸面板3的上側(cè)；第二光路反射裝置8可以接收第一光路反射裝置8反射到觸摸面板3上側(cè)的紅外光，并將接收的紅外光反射到觸摸面板3的下側(cè)，從而被紅外接收燈管2接收。

通過(guò)設(shè)置第一光路反射裝置和第二光路反射裝置，將紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光經(jīng)觸摸面板的上側(cè)傳播、并被位于觸摸面板下側(cè)的紅外接收燈管接收，當(dāng)觸摸面板上側(cè)有觸摸操作時(shí)，位于觸摸面板下側(cè)的紅外接收燈管接收的紅外光強(qiáng)度將發(fā)生變化，從而感知觸摸操作的發(fā)生。

在一種可能的實(shí)施例中，第一光路反射裝置7和第二光路反射裝置8均包括兩個(gè)夾角為90°、且分別位于所述觸摸面板3上下兩側(cè)的紅外反射片，即本發(fā)明實(shí)施例中的紅外觸摸屏共包括8個(gè)紅外反射片，這8個(gè)紅外反射片可以固定在紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)9的內(nèi)壁上。

在具體實(shí)施過(guò)程中，這8個(gè)紅外反射片可直接固定在紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)9的內(nèi)壁上；也可以將兩個(gè)紅外反射片通過(guò)一第一連接裝置固定連接，第一連接裝置再固定連接到紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)9的內(nèi)壁上；或者，將所有紅外反射片通過(guò)一第二連接裝置固定連接，第二連接裝置再固定連接到紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)9的內(nèi)壁上。在具體實(shí)施過(guò)程中，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定紅外反射片與紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)的連接方式，在此不做具體限定。

參考圖3，紅外發(fā)射燈管1發(fā)射出平行于觸摸面板3的紅外光，照射到第一光路反射裝置7中位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片上，該紅外反射片接收紅外發(fā)射燈管1發(fā)射的紅外光并反射到第一光路反射裝置7中位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片，該紅外反射片將紅外光在觸摸面板3的上側(cè)反射到第二光路反射裝置8上；第二光路反射裝置8中的位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片接收第一光路反射裝置7反射到觸摸面板3上側(cè)的紅外光，并將該紅外光反射到第二光路反射裝置8中的位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片上，該紅外反射片將該紅外光反射給紅外接收燈管2。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一光路反射裝置7中位于所述觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片的中心與紅外發(fā)射燈管1可以設(shè)置在同一水平面上；位于所述觸摸面板3上側(cè)的4個(gè)紅外反射片的中心可以設(shè)置在同一水平面上；第二光路反射裝置8中位于所述觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片的中心與所述紅外接收燈管2在同一水平面上。紅外發(fā)射燈管1發(fā)射出平行于觸摸面板3的紅外光，經(jīng)第一光路反射裝置7中的兩個(gè)紅外反射片，在觸摸面板3的上側(cè)獲得平行于觸摸面板3方向的紅外光，并反射給第二光路反射裝置8，經(jīng)第二光路反射裝置8反射到觸摸面板3下側(cè)，并沿平行于觸摸面板3的方向反射給紅外接收燈管2。

為了減小紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)在水平方向的長(zhǎng)度和寬度，位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3的夾角相同、均為40°～50°。當(dāng)位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3的夾角均為45°時(shí)，位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3的夾角也均為45°，此時(shí)，紅外觸摸屏外框結(jié)構(gòu)9在水平方向的長(zhǎng)度和寬度可以達(dá)到最小。當(dāng)然，45°為位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3的夾角的優(yōu)選角度，40°～50°為位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3的夾角的優(yōu)選角度范圍，在具體實(shí)施過(guò)程中，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3的夾角為小于90°的任意角度，在此不做具體限定。

在具體實(shí)施過(guò)程中，為了保證第一光路反射裝置7反射的紅外光沿觸摸面板3上側(cè)傳播，同時(shí)，第二光路反射裝置8順利接受觸摸面板3上側(cè)的紅外光，可以將第一光路反射裝置7和第二光路反射裝置8分別設(shè)置在與觸摸面板3四周邊緣間距為10mm的位置，觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片的中心可以設(shè)置在與觸摸面板3上表面間距為2mm的位置。當(dāng)然，在具體實(shí)施過(guò)程中，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置第一光路反射裝置7和第二光路反射裝置8與觸摸面板3邊緣的間距為任意數(shù)值，同時(shí)，也可以設(shè)置觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與觸摸面板3上表面的間距為任意數(shù)值，在此均不做具體限定。

在具體實(shí)施過(guò)程中，紅外反射片包括平面反射鏡，平面反射鏡的主要材料為玻璃，玻璃對(duì)紅外光的吸收率較低，反射率較高，因此，可以將平面反射鏡作為紅外反射片。

在本發(fā)明的一種可能實(shí)施例中，如圖3所示，紅外發(fā)射燈管1和相對(duì)應(yīng)的紅外接收燈管2可以相背向設(shè)置。如圖3所示，第一光路反射裝置7設(shè)置在靠近紅外發(fā)射燈管1的一側(cè)，第二光路反射裝置8設(shè)置在靠近紅外接收燈管2的一側(cè)，紅外發(fā)射燈管1的發(fā)射端朝向第一光路反射裝置7，紅外接收燈管2的接收端朝向第二光路反射裝置8。在具體實(shí)施過(guò)程中，相背向設(shè)置的紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2可以設(shè)置在同一水平面上。在該結(jié)構(gòu)下，第一光路反射裝置7中的兩個(gè)紅外反射片的間距與第二光路反射裝置8中的兩個(gè)紅外反射片的間距可以相同。

如圖3所示，紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2均設(shè)置在電路板5的上側(cè)，其中，所述電路板5的上側(cè)為電路板5靠近觸摸面板3的一側(cè)，將紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2均與觸摸面板3相抵觸設(shè)置，按照上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠大大減小紅外觸摸屏的厚度。或者，紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2也可以均設(shè)置在電路板5的下側(cè)，所述電路板5的下側(cè)為電路板5遠(yuǎn)離觸摸面板3的一側(cè)，即與所述上側(cè)相對(duì)的一側(cè)，同時(shí)，也可以將電路板5與觸摸面板3相抵觸設(shè)置，也能夠大大減小紅外觸摸屏的厚度。

當(dāng)然，在具體實(shí)施過(guò)程中，相背向設(shè)置的紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2也可以不設(shè)置在同一水平面上，但是，在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2設(shè)置在同一水平面上時(shí)，兩者之間豎直方向上間距為零，相對(duì)于不設(shè)置在同一水平面上，能夠大大減小紅外觸摸屏的厚度。當(dāng)然，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定紅外發(fā)射燈管1、紅外接收燈管2和電路板5之間的相對(duì)位置，在此不做具體限定。

在本發(fā)明的另一種可能實(shí)施例中，紅外發(fā)射燈管1和相對(duì)應(yīng)的紅外接收燈管2相向設(shè)置，為了防止紅外發(fā)射燈管1發(fā)出的紅外光不經(jīng)觸摸面板3的上側(cè)直接被紅外接收燈管2接收，將紅外發(fā)射燈管1和相對(duì)應(yīng)的紅外接收燈管2不設(shè)置在同一水平面上。如圖4所示，第一光路反射裝置7設(shè)置在靠近紅外接收燈管2的一側(cè)，第二光路反射裝置8設(shè)置在靠近紅外發(fā)射燈管1的一側(cè)，紅外發(fā)射燈管1的發(fā)射端朝向第一光路反射裝置7的方向，紅外接收燈管2的接收端朝向第二光路反射裝置8的方向。在具體實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2互不遮擋、且在豎直方向的間距最小時(shí)，紅外觸摸屏的厚度最小。當(dāng)紅外發(fā)射燈管1的中心距離紅外接收燈管2的中心的間距為h時(shí)，紅外發(fā)射燈管1和紅外接收燈管2互不遮擋且間距最小，其中，h為紅外發(fā)射燈管1的半等高與紅外接收燈管2的半燈高之和，在一般情況下，由于紅外發(fā)射燈管1與紅外接收燈管2高度相同，因此，h一般為紅外發(fā)射燈管1的高度。

在這種結(jié)構(gòu)下，第一光路反射裝置7中的兩個(gè)紅外反射片的間距與第二光路反射裝置8中的兩個(gè)紅外反射片的間距不相同，當(dāng)紅外發(fā)射燈管1與觸摸面板3的距離小于紅外接收燈管2與觸摸面板3的距離時(shí)，在具體實(shí)施過(guò)程中，可以將第二光路反射裝置8中位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片沿遠(yuǎn)離觸摸面板3的方向移動(dòng)，將該紅外反射片的中心移動(dòng)至與紅外接收燈管2在同一水平面上，此時(shí)，第二光路反射裝置8的兩個(gè)反射片的間距大于第一光路反射裝置7中的兩個(gè)紅外反射片的間距。當(dāng)紅外發(fā)射燈管1與觸摸面板3的距離大于紅外接收燈管2與觸摸面板3的距離時(shí)，在具體實(shí)施過(guò)程中，可以將第一光路反射裝置7中位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片沿遠(yuǎn)離觸摸面板3的方向移動(dòng)，將該紅外反射片的中心移動(dòng)至與紅外發(fā)射燈管1在同一水平面上，此時(shí)，第二光路反射裝置8的兩個(gè)反射片的間距小于第一光路反射裝置7中的兩個(gè)紅外反射片的間距。

本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏，包括觸摸面板、設(shè)置在觸摸面板下側(cè)的電路板、若干紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管，其中，紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管一一對(duì)應(yīng)、且均電連接至電路板；觸摸面板四周相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)分別設(shè)置第一光路反射裝置和第二光路反射裝置，第一光路反射裝置用于接收紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光、并將紅外光反射到所述觸摸面板的上側(cè)，第二光路反射裝置用于接收反射到觸摸面板上側(cè)的紅外光、并將紅外光反射至所述觸摸面板下側(cè)由紅外接收燈管接收。本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏，將紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管設(shè)置在觸摸面板的下側(cè)，通過(guò)第一光路反射裝置接收紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光，并將紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光反射到觸摸面板的上側(cè)；通過(guò)第二光路反射裝置接收觸摸面板上側(cè)所述第一光路反射裝置反射的紅外光，并將所述紅外光反射給紅外接收燈管。由于紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管均設(shè)置在觸摸面板的下側(cè)，由紅外發(fā)射燈管發(fā)射的紅外光，經(jīng)第一光路反射裝置反射到觸摸面板上側(cè)，并沿觸摸面板上表面平行傳播后經(jīng)第二光路反射裝置反射到觸摸面板下側(cè)，由紅外接收燈管接收該紅外光，由于在觸摸面板上側(cè)傳播的紅外光之余，觸摸面板的下側(cè)靠近紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管也傳播一定路徑的紅外光，促使原有的光路稀疏區(qū)或無(wú)光路死區(qū)大部分或全部聚集于觸摸面板的下側(cè)，因此觸摸面板上側(cè)的光路密集區(qū)域增大，使得用于覆蓋光路稀疏區(qū)和無(wú)光路死區(qū)的紅外觸摸屏整機(jī)外框?qū)挾然蛘卟ＡЫz印黑邊大大減小或消失，在具體實(shí)施過(guò)程中，可以減小紅外觸摸屏整機(jī)外框?qū)挾然蛘卟ＡЫz印黑邊至10mm以?xún)?nèi)，紅外觸摸屏的可觸摸區(qū)域有效增大，提升用戶(hù)點(diǎn)擊觸控、書(shū)寫(xiě)及劃線(xiàn)體驗(yàn)度。

此外，由于紅外觸摸屏的觸摸高度為觸摸面板上側(cè)的紅外光與觸摸面板的距離，現(xiàn)有技術(shù)中的紅外觸摸屏的紅外發(fā)射燈管設(shè)置在觸摸面板的上側(cè)，其觸摸高度為紅外發(fā)射燈管與觸摸面板的垂直距離，由于紅外發(fā)射燈管設(shè)置在鋁邊框4的內(nèi)部，紅外發(fā)射燈管與觸摸面板的垂直距離為紅外發(fā)射燈管的半燈高、紅外發(fā)射燈管與鋁邊框4靠近觸摸面板3一側(cè)的間隙以及鋁邊框4靠近觸摸面板一側(cè)的厚度之和，在具體實(shí)施過(guò)程中，紅外發(fā)射燈管與觸摸面板的垂直距離不低于4.5mm，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中的紅外觸摸屏的觸摸高度較高，用戶(hù)的使用過(guò)程中，手指在4.5mm附近動(dòng)作而無(wú)觸摸操作時(shí)，容易導(dǎo)致紅外觸摸屏誤動(dòng)作。而本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏，觸摸面板3上側(cè)的紅外光是經(jīng)第一光路反射裝置7反射上去的，在具體實(shí)施過(guò)程中，調(diào)整第一光路反射裝置的位置，可以降低觸摸面板3上側(cè)的紅外光與觸摸面板3的距離，可以將觸摸高度降低至最小為2mm，減少紅外觸摸屏的誤動(dòng)作的同時(shí)，有效提升用戶(hù)的書(shū)寫(xiě)體驗(yàn)。

基于相同的技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例還提供了紅外觸摸屏的定位方法，應(yīng)用于上述紅外觸摸屏。參見(jiàn)圖5，為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外觸摸屏的定位方法，該方法包括如下步驟：

步驟S100：按照預(yù)設(shè)的掃描方向掃描，獲取每個(gè)掃描方向下的遮擋區(qū)域。

由于紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管均位于觸摸面板的下側(cè)，而觸摸動(dòng)作發(fā)生在觸摸面板的上側(cè)，紅外觸摸屏的光路有一部分在觸摸面板的下側(cè)，因此，需要預(yù)先找到紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管的像點(diǎn)。如圖6所示，所述紅外發(fā)射燈管的像點(diǎn)為在第一光路反射裝置中紅外發(fā)射燈管成像的發(fā)射端11，所述紅外接收燈管的像點(diǎn)為在第二光路反射裝置中紅外接收燈管成像的接收端21，所有紅外發(fā)射燈管和紅外接收燈管的像點(diǎn)所圍成的矩形區(qū)域定義為所述紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框。紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框001的面積大于紅外觸摸屏可觸摸區(qū)域002的面積，其中，所述可觸摸區(qū)域002為紅外觸摸屏的整機(jī)顯示區(qū)域，通常情況下，矩形紅外觸摸屏的整機(jī)顯示區(qū)域也為矩形。

以紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框001的一個(gè)頂點(diǎn)為原點(diǎn)，以紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框001的長(zhǎng)邊方向?yàn)閄軸方向，短邊方向?yàn)閅軸方向建立坐標(biāo)系，此坐標(biāo)系稱(chēng)為虛擬坐標(biāo)系。以可觸摸區(qū)域002所有頂點(diǎn)中距離虛擬坐標(biāo)系原點(diǎn)最近的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，以可觸摸區(qū)域002長(zhǎng)邊方向?yàn)閄′軸方向，短邊方向?yàn)閅′軸方向建立坐標(biāo)系，此坐標(biāo)系稱(chēng)為紅外觸摸屏的實(shí)際坐標(biāo)系，d1為兩個(gè)坐標(biāo)系X軸和X′軸的間距，d2為兩個(gè)坐標(biāo)系Y軸和Y′軸的間距。其中，d1為紅外接收燈管2的接收端與第二光路反射裝置8的間距、第二光路反射裝置8中傳導(dǎo)的光路的距離以及第二光路反射裝置8與可觸摸區(qū)域的間距之和。在具體實(shí)施過(guò)程中，第二光路反射裝置8為兩個(gè)紅外反射片時(shí)，d1為紅外接收燈管2的接收端與第二光路反射裝置8中位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片中心的間距、第二光路反射裝置8中兩個(gè)紅外反射片的間距以及位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與可觸摸區(qū)域的間距之和。d2為紅外發(fā)射燈管1的發(fā)射端與第一光路反射裝置7的間距、第一光路反射裝置7中傳導(dǎo)的光路的距離以及第一光路反射裝置7與可觸摸區(qū)域的間距之和。在具體實(shí)施過(guò)程中，第一光路反射裝置7為兩個(gè)紅外反射片時(shí)，d2為紅外發(fā)射燈管1的發(fā)射端與第一光路反射裝置7中位于觸摸面板3下側(cè)的紅外反射片中心的間距、第一光路反射裝置7中兩個(gè)紅外反射片的間距以及位于觸摸面板3上側(cè)的紅外反射片與可觸摸區(qū)域的間距之和。

預(yù)設(shè)掃描方向數(shù)n(n≥1)以及每個(gè)紅外發(fā)射燈管在各掃描方向下的角度，在一個(gè)掃描周期下，執(zhí)行n個(gè)掃描方向掃描，統(tǒng)計(jì)每個(gè)掃描方向下的遮擋區(qū)域。如圖7所示，為矩形紅外觸摸屏的一種長(zhǎng)邊1對(duì)2掃描方式，當(dāng)有觸摸操作時(shí)，在一個(gè)掃描方向下，有連續(xù)多條的平行光路被遮擋。如圖8所示，為一個(gè)掃描方向下遮擋區(qū)域(陰影區(qū)域)的示意圖，第一個(gè)被遮擋的光路為此遮擋區(qū)域的起始邊界，最后一個(gè)被遮擋的光路為終止邊界(起始邊界和終止邊界的順序可以自定義更換)。

步驟S200：根據(jù)每個(gè)掃描方向下的遮擋區(qū)域，計(jì)算觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)。

其中，所述觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)為所述觸摸點(diǎn)在紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框中的坐標(biāo)，所述紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框?yàn)榧t外發(fā)射燈管、紅外接收燈管的像點(diǎn)所圍成的區(qū)域。

一個(gè)掃描周期中，對(duì)獲得的n個(gè)掃描方向下的所有遮擋區(qū)域進(jìn)行多邊形疊加法，這些遮擋區(qū)域與紅外觸摸屏虛擬整體觸摸框邊緣構(gòu)成凸四邊形(通常情況下為平行四邊形，圖8中的遮擋區(qū)域?yàn)榫匦?，對(duì)各個(gè)掃描方向的遮擋區(qū)域進(jìn)行兩兩多邊形相交，最后疊加后的多邊形，若其所有方向均有平行四邊形參與疊加，則為觸摸點(diǎn)，疊加后獲得的坐標(biāo)即為觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)。

步驟S300：根據(jù)所述觸摸點(diǎn)的虛擬坐標(biāo)，計(jì)算所述觸摸點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。

其中，所述觸摸點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)為所述觸摸點(diǎn)在紅外觸摸屏整機(jī)觸摸區(qū)域中的坐標(biāo)。

在具體實(shí)施過(guò)程中，步驟S200獲得的觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)為觸摸點(diǎn)在虛擬坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，將該虛擬坐標(biāo)的橫軸坐標(biāo)值減去d2，縱軸坐標(biāo)值減去d1，獲得的坐標(biāo)即為所述觸摸點(diǎn)在實(shí)際坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

在觸摸操作過(guò)程中，根據(jù)步驟S100-步驟S300，同一周期掃描獲取的多個(gè)觸摸點(diǎn)可能存在鬼點(diǎn)，根據(jù)所有觸摸點(diǎn)同步驟S100獲得的遮擋區(qū)域的關(guān)聯(lián)關(guān)系，判斷該觸摸點(diǎn)是真點(diǎn)還是鬼點(diǎn)，若該觸摸點(diǎn)為鬼點(diǎn)，直接去除。由于一個(gè)觸摸操作可能包含多幀掃描，對(duì)當(dāng)前幀的真點(diǎn)與上一幀所獲得的真點(diǎn)集合通過(guò)最短歐式距離進(jìn)行匹配(即上一幀某點(diǎn)與當(dāng)前幀某點(diǎn)的距離小于其他未匹配點(diǎn)對(duì)的距離，則此兩點(diǎn)匹配成功)，此為軌跡跟蹤；然后對(duì)上一幀與當(dāng)前幀匹配成功的點(diǎn)對(duì)的坐標(biāo)進(jìn)行算術(shù)平均，此為平滑，平滑后獲得的點(diǎn)坐標(biāo)作為當(dāng)前幀點(diǎn)位置進(jìn)行輸出。

上述實(shí)施例中提供的相關(guān)對(duì)去鬼點(diǎn)、觸摸軌跡跟蹤及平滑等對(duì)于當(dāng)前幀觸摸點(diǎn)位置坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算的相關(guān)方法，由于在現(xiàn)有技術(shù)中具有相關(guān)成熟技術(shù)，可參照相關(guān)專(zhuān)利等，在此不詳細(xì)闡述。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里發(fā)明的公開(kāi)后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。